柔性电子技术作为全球十大前沿技术之一,能赋予电子器件独特的柔性与延展性,是未来电子科技的发展方向,是人类智能时代的科技基础。柔性传感器是柔性电子的核心组件,具有良好的柔韧性、延展性,结构形式灵活多样。其制造技术的发展将引领智慧医疗、可穿戴设备、人机交互等领域的发展,引发新一轮科技革命和产业升级。

  华东理工大学柔性传感器研发团队由来自物理、材料、商学、艺设等4个学院,8个专业的13名清一色本科生组成。他们设计传感结构、开发功能墨水、升级制造工艺,历经四年技术攻关,制备出能够实现温度、湿度、压力三种传感的高精度柔性传感器,将课程引发的灵感一步步实现。

  志同道合,众人拾柴火焰高

  来自物理学院的唐桤泽、范世昌等4名团队成员在学习相关课程时都认识到现有传感器无法弯曲折叠,应用场景受限且电子设备要想实现真正的可弯曲、可折叠,传感器柔性化势在必行。他们一拍即合,主动联系纳米电子材料与器件课题组,想要围绕柔性传感器开展相关研究。幸运地是,他们在这里遇到了正在围绕功能性电子墨水开展研究的来自材料学院的潘一、王保余、赵珩宇三人,而功能性电子墨水正是解决传感器柔性化的关键一环。就这样,团队架构得到进一步完善,组成了一只学科交叉、专业互补、具有强大凝聚力和战斗力的本科生科创团队。

  学思践悟,瞄准未来技术实现开道超车

  研发初期,团队成员经过讨论,组建了以唐桤泽、赵珩宇为骨干的结构设计开发小组聚焦传感技术;以王保余、范世昌为骨干的功能墨水开发小组攻克墨水技术。研发过程中团队成员紧密合作,针对遇到的问题积极地和老师沟通,明确改进方向。其中,因实验条件的限制,身处奉贤校区的他们需要乘坐约40分钟的车程前往徐汇校区开展实验,但这并没有影响到他们。他们每一次前往徐汇校区前都做了周密的安排,候车、步行的时候抓紧时间讨论,不浪费一分一秒。功夫不负有心人,他们先后攻克辐射交联、填料复配、增材制造三大技术,并在自主设计的传感器多级微结构上得到很好应用。历经四年,团队已具备多功能柔性传感器核心设计与制备,功能性墨水设计与配制,大面积全印刷批量制造等核心能力,能够解决柔性传感器响应慢、灵敏度低、稳定性差、集成化不够、串扰影响严重和规模化制造难等关键技术难题。

  知行合一,实践是检验成果的唯一标准

  研发成功后,团队成员积极地前往各地进行走访和调研,通过送样试用等方式对开发的高精度柔性传感器性能进行检验,得到了医疗健康、消费电子等领域公司的高度认可。目前,可应用于发热织物的温度柔性传感器已完成中试,实现规模化生产,已于上海比诺星签订120万的意向订单;可应用于红光面膜仪的温度-湿度柔性传感器制备工艺成熟,已于厦门银方签订160万的意向订单。

  展望未来,团队成员们明白科技创新是第一生产力,如何结合自身所长,利用优质资源,发挥团队优势,攻克卡脖子难题,引领柔性传感技术是国家所需、人民所想、我们应做的。华东理工大学柔性传感器研发团队愿意接过这一重担,用高精度柔性传感器助力开启智能美好生活!